Способ создания резервуаров в формациях каменной соли и устройство для его осуществления

Авторы патента:

B65G5 - Хранение жидкостей в естественных /природных/ или искусственных впадинах или скважинах в земле (приспосабливание подземных пустот, например рудничных шахт, для складских целей, в частности для жидкостей E21F 17/16)

Владельцы патента RU 2477702:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный горный университет" (RU)

Изобретения используются при создании подземных резервуаров в формациях каменной соли. Осуществляют отработку резервуара с использованием концентрически расположенных рассолоподъемной, водоподающей и эксплуатационной труб. После этого из резервуара извлекают водоподающую трубу, устанавливают на ее место водоподающий став в виде гибкой водоподающей трубы. Затем корректируют форму резервуара путем подачи растворителя в место корректировки резервуара с отбором рассола по зазору между рассолоподъемной и гибкой водоподающей трубой водоподающего става. Устройство дополнительно содержит водоподающий став, гибкая водоподающая труба которого имеет установленные симметрично ее поперечному сечению тросы, пропущенные через кольца, жестко закрепленные с одинаковым интервалом на гибкой трубе, связывающие нижний конец гибкой трубы с маневровыми лебедками. Изобретения обеспечивают расширение технологических возможностей путем обеспечения корректировки формы резервуара. 2 н.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к созданию подземных резервуаров в отложениях каменной соли и может использоваться при создании подземных хранилищ для газонефтепродуктов.

Известен способ сооружения подземных резервуаров в каменной соли и устройство для его осуществления (патент РФ №2213033, опубл. 27.09.2003). Способ заключается в создании подготовительной выработки за счет расширения необсаженного ствола скважины на всем интервале заложения подземного резервуара механическим разрушением породы при одновременной подаче растворителя в зону ее разрушения и отводом рассола на дневную поверхность. Затем осуществляется размыв подготовительной выработки с подачей растворителя и отбором рассола по подвесным рабочим колоннам труб до достижения проектного объема подземного резервуара. Для осуществления способа предложено устройство, содержащее армированные резцами режущие элементы, перемещающиеся вдоль направляющей, взаимодействующей с бурильным органом и снабженной гидроцилиндром. Режущие элементы выполнены в виде попарно соединенных между собой штанг, снабженных системой каналов, гидравлически связанной с внутренними полостями направляющей и бурильного органа. Устройство легко складывается и транспортируется внутрь скважины и на поверхность.

Недостатком данного способа является узкая область применения и невозможность использования для корректировки формы резервуара.

Известен способ образования камеры в скважине (патент на изобретение РФ №2242612, опубл. 20.12.2004). Направленный размыв камеры осуществляют с образованием разделенных перемычками наклонных ответвлений не менее чем на двух горизонтальных радиальных уровнях с образованием их сетки по объему создаваемой камеры, при этом наклонные ответвления одного уровня смещены определенным образом относительно граничного уровня, а перемычки между ответвлениями разрушают начиная с нижнего уровня путем импульсного силового воздействия на массив пород через скважину или ответвление.

Известен гибкий погружной трубопровод (патент на изобретение РФ №2245476, опубл. 27.01.2005). Гибкий трубопровод содержит несколько секций пульпопроводных труб, снабженных камерами с шаровыми обратными клапанами и соединенных между собой трубчатыми диафрагмами. На наружной поверхности пульпопроводного трубопровода установлено вытеснительное устройство с возможностью перемещения по трубопроводу. Внутри секций пульпопроводных труб расположена оболочка, выполненная из слоев синтактика и полиуретана с отношением толщин слоев (10-4):1. Вытеснительное устройство воздействует на трубчатую диафрагму, проталкивает гидросмесь из нижней секции в следующую, расположенную выше обратного клапана, перемещается по наружной поверхности пульпопровода до следующей вышерасположенной трубчатой диафрагмы.

Известен способ создания резервуаров в формациях каменной соли, принятый за прототип в части способа (патент РФ №2236579, опубл. 20.09.2004). Способ включает бурение вертикальной скважины в соляной залежи, обсаживание скважины, оборудование ее концентрически расположенными рассолоподъемной, водоподающей и эксплуатационной трубами, подачу по межтрубному пространству между водоподающей трубой и рассолоподъемной трубой под давлением растворителя. По межтрубному пространству между водоподающей трубой и эксплуатационной трубой подают под давлением нерастворитель, создают подготовительную выработку, воздействуют на соль в верхней части резервуара по периметру тангенциально ориентированными струями растворителя и отбирают рассол по рассолоподъемной трубе. После создания подготовительной выработки в скважину вводят дополнительную трубу, нижний конец которой перед спуском в скважину перфорируют по длине, равной высоте резервуара, и закрепляют на этом участке эластичную герметичную оболочку. После этого по зазору между дополнительной и рассолоподъемной трубой в эластичную герметичную оболочку подают растворитель в объеме, равном количеству добытой соли. Максимальный объем эластичной герметичной оболочки выбирают равным проектному объему резервуара.

Известен гибкий погружной пульпопровод (патент РФ №2157438, опубл. 10.10.2000). Пульпопровод содержит несколько секций пульпопроводных труб, шарнирно соединенных между собой, дополнительно снабженный герметичной оболочкой, коаксиально закрепленной на пульпопроводной трубе при условии совпадения центров тяжести оболочки и трубы и удовлетворения следующего неравенства:

, кг/м³

где М_шарн, V_шарн, М_см, V_см, М_тр, V_тр, М_об, V_об - соответственно масса (кг) и объем (м³) шарнира, гидросмеси, трубы и оболочки, ρ_в - плотность воды, при этом оболочка выполнена из синтактика с удельным весом 0,5-0,6 т/м³ и в виде жестко соединенных полуцилиндров, охватывающих трубу по всему диаметру.

Недостатком данного устройства является невозможность его использования для корректировки формы резервуара.

Известен способ скважинной гидродобычи соли и устройство для его осуществления, принятый за прототип в части устройства (патент РФ №2078212, опубл. 27.04.1997). Способ включает вскрытие соляного пласта буровыми скважинами, гидроизоляцию пород крови установкой обсадной колонны, размещение в скважине гидродобычного снаряда, подачу воды под давлением, размыв и растворение соли с одновременной выдачей образующегося рассола на поверхность и формированием очистной камеры и управлением формообразованием камеры подачей сжатого воздуха. До начала формирования очистной камеры в стенках скважины проходят подготовительные щелевые выработки, на период проходки подготовительных выработок гидродинамический уровень рассола в скважине поддерживают ниже гидромониторной секции снаряда. Устройство для осуществления способа содержит водоподающий став, рассолопровод, нижний оголовок с гидромониторной секцией. В кольцевом зазоре става и рассолопровода установлено стопорное кольцо, на поверхности которого установлены входные отверстия гидромонитора, совмещенные с его перепускными отверстиями. Став и рассолопровод могут перемещаться относительно друг друга.

Недостатком данного устройства является невозможность его использования для корректировки формы резервуара большого объема.

Техническим результатом способа является расширение области применения и возможности корректировки формы резервуара.

Техническим результатом устройства является возможность корректировки формы резервуара большого объема.

Технический результат достигается тем, что в способе создания подземных резервуаров в формациях каменной соли, включающем бурение и обсадку вертикальной скважины, оборудование ее концентрически расположенными рассолоподъемной, водоподающей и эксплуатационной трубами, подачу под давлением растворителя, подачу по межтрубному пространству между водоподающей трубой и эксплуатационной трубой нерастворителя, создание подготовительной выработки, отбор рассола с отработкой запасов соли в контуре резервуара, согласно изобретению после окончания отработки резервуара из него извлекают водоподающую трубу, устанавливают на ее место водоподающий став в виде гибкой водоподающей трубы и корректируют форму резервуара путем подачи растворителя в место корректировки резервуара с отбором рассола по зазору между рассолоподъемной и гибкой водоподающей трубой водоподающего става.

Технический результат достигается тем, что в устройстве, содержащем концентрически расположенные рассолоподъемную, водоподающую, эксплуатационные трубы и дополнительно водоподающий став, согласно изобретению водоподающий став выполнен из гибкой водоподающей трубы с установленными симметрично ее поперечному сечению тросами, пропущенными через кольца, жестко закрепленные с одинаковым интервалом на гибкой трубе, связывающие нижний конец гибкой трубы с маневровыми лебедками.

Способ создания подземных резервуаров в формациях каменной соли и устройство для его осуществления поясняются рисунками. На фиг.1 изображен вертикальный разрез подземной камеры, этап корректировки формы резервуара, на фиг.2 приведен поперечный разрез устройства для корректировки, на фиг.3 приведен продольный разрез устройства для корректировки, где:

1 - проектный контур подземного резервуара, созданного, например, в формациях каменной соли;

2 - эксплуатационный контур подземного резервуара (неровности стенок резервуара - эксплуатационные потери);

3 - рассолоподъемная труба;

4 - гибкая водоподающая труба водоподающего става, например из полиэтилена;

5 - тросы, расположенные симметрично относительно поперечного сечения гибкой водоподающей трубы 4;

6 - эксплуатационная труба;

7 - хомут для жесткой фиксации конца тросов на нижнем конце гибкой водоподающей трубы;

8 - кольца, равномерно закрепленные на хомутах 9 по длине гибкой трубы 4, через которые пропущены тросы 5;

9 - хомуты с кольцами 8.

Строительство резервуаров в формациях каменной соли и прочих растворимых полезных ископаемых сопровождается отклонением фактической формы резервуара от проектной (так называемыми эксплуатационными потерями). Данные потери образуются из-за множества геологических и технологических факторов: наличия нерастворимых включений, анизотропии свойств соли, нарушения регламента размыва и т.д. Снижение эксплуатационных потерь возможно за счет локального подвода растворителя (воды) в место образования потерь (неровностей на контуре резервуара). Сложность локального подвода растворителя осложняется большими размерами подземных резервуаров - высота до 600 м, диаметр - до 250 м. Для решения данной проблемы известны решения с гибкими неуправляемыми водоподающими трубами, которые невозможно использовать для корректировки формы резервуара. Разработанное решение позволит решить данную проблему.

Способ создания подземных резервуаров в формациях каменной соли и устройство для его осуществления используют следующим образом. Отрабатывают известными "управляемыми" методами, например подземным растворением солей через скважины с поверхности, запасы подземного резервуара 1 в формациях каменной соли в следующей последовательности. Бурят вертикальную скважину в формацию, в которой строят резервуар 1. Производят обсадку скважины, оборудуют ее концентрически расположенными водоподающей, рассолоподъемной 3 и эксплуатационной 6 трубами. Подают под давлением растворитель и нерастворитель. Создают методом гидровруба подготовительную выработку (на чертеже показана пунктиром). Отрабатывают запасы (создают) резервуара 1. После окончания строительства резервуара 1 из него извлекают водоподающую трубу и устанавливают на ее место водоподающий став в виде гибкой водоподающей трубы 4 с закрепленными на ней по длине тросами 5 для отработки всех потерь соли в проектном контуре. Корректируют эксплуатационный контур 2 резервуара 1 путем подачи растворителя в место корректировки с отбором рассола по зазору между рассолоподъемной трубой 3 и водоподающим ставом 4. Получают проектный контур подземного резервуара 1.

Устройство содержит концентрически расположенные рассолоподъемную, водоподающую, эксплуатационные трубы и дополнительно водоподающий став 4. На водоподающем ставе в виде гибкой водоподающей трубе 4 по всей ее длине с помощью колец 8, жестко закрепленных на хомутах 9, закрепляют троса 5. Внутренний диаметр колец 8 принимают больше внешнего диаметра тросов 5. Тросы 5 соединяют с маневровыми лебедками, установленными на поверхности и управляемыми программой электронно-вычислительной машиной. Нижние концы каждого троса 5 симметрично закреплены по поперечному сечению гибкой водоподающей трубы 4.

Устройство используют следующим образом. Наматывание и разматывание тросов 5 производят с помощью лебедок (на чертеже условно не показаны) по командам электронно-вычислительной машины, определяющей местоположение потерь по данным эхолокации и построенной цифровой модели резервуара, а также необходимое для их растворения количество воды. Площадь поперечного сечения тросов 5 и их число определяют аналитическим, экспериментальным или экспериментально-аналитическим путем. Растворитель подводят непосредственно к месту образования потерь в резервуаре 1 с отбором рассола по зазору рассолоподъемной и гибкой водоподающей трубой. Для контроля процесса корректировки формы резервуара может использоваться камера промышленного наблюдения и ультразвуковой гидролокатор (на чертеже условно не показаны). В качестве камеры промышленного наблюдения может использоваться система INVIZ Pipe, обладающая чувствительной камерой, разработанная специально для осмотров больших резервуаров через маленькие смотровые отверстия. Это стало возможным благодаря использованию технологии автофокуса и встроенной светодиодной подсветке.

Применение способа создания подземных резервуаров в формациях каменной соли и устройства для его осуществления обеспечивает следующие преимущества:

- расширение области применения;

- возможность корректировки формы резервуара большого объема;

- повышение общей эффективности работ по созданию резервуаров.

1. Способ создания подземных резервуаров в формациях каменной соли, включающий бурение и обсадку вертикальной скважины, оборудование ее концентрически расположенными рассолоподъемной, водоподающей и эксплуатационной трубами, подачу под давлением растворителя, подачу по межтрубному пространству между водоподающей трубой и эксплуатационной трубой нерастворителя, создание подготовительной выработки, отбор рассола с отработкой запасов соли в контуре резервуара, отличающийся тем, что после окончания отработки резервуара из него извлекают водоподающую трубу, устанавливают на ее место водоподающий став в виде гибкой водоподающей трубы и корректируют форму резервуара путем подачи растворителя в место корректировки резервуара с отбором рассола по зазору между рассолоподъемной и гибкой водоподающей трубой водоподающего става.

2. Устройство для создания подземных резервуаров в формациях каменной соли, содержащее концентрически расположенные рассолоподъемную, водоподающую и эксплуатационную трубы и дополнительно водоподающий став, отличающееся тем, что водоподающий став выполнен из гибкой водоподающей трубы с установленными симметрично ее поперечному сечению тросами, пропущенными через кольца, жестко закрепленные с одинаковым интервалом на гибкой трубе, связывающие нижний конец гибкой трубы с маневровыми лебедками.

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности и может быть использовано при строительстве и эксплуатации шахт подземным способом, а также может быть использовано при транспортировании абразивных материалов на поверхности.

Нагнетательная пневмотранспортная установка // 2476364

Изобретение относится к пневматическим установкам нагнетательного типа для транспортирования кусковых грузов и может быть использовано на предприятиях горной и других отраслей промышленности.

Буферный магазин с универсальным отсекателем // 2476309

Изобретение относится к деревообрабатывающей промышленности и может быть использовано для поштучной выдачи круглых лесоматериалов на последующее оборудование. .

Аэродинамический транспортер для зерна // 2472691

Изобретение относится к транспортирующим устройствам и может быть использовано для приема, транспортирования, хранения с активным вентилированием и механизированной выгрузки зерновых материалов.

Подземное хранилище сжиженного природного газа (пх спг) // 2468282

Изобретение относится к подземной системе хранения и резервирования СПГ для его накопления и выдачи потребителю. .

Дозирование и/или транспортировка порошковых и/или сыпучих твердых материалов // 2467273

Устройство для корректировки формы резервуаров в формациях каменной соли // 2465448

Изобретение относится к созданию подземных резервуаров в отложениях каменной соли и может использоваться при создании подземных хранилищ для газонефтепродуктов. .

Способ пневмотранспорта порошкообразной среды // 2465188

Изобретение относится к области энергетического машиностроения. .

Способ пневмотранспорта порошкообразной среды // 2465188

Изобретение относится к области энергетического машиностроения. .

Устройство для выравнивания торцов пачки круглых лесоматериалов // 2463238

Изобретение относится к области лесоскладских и лесоперевалочных работ и может быть использовано при формировании лесных грузов для погрузки на лесовозный транспорт, в частности для выравнивания торцов пачек круглых лесоматериалов поворотными щитами.

Способ нагнетания диоксида углерода // 2478074

Изобретение относится к способу хранения диоксида углерода (CO2) в пористом и проницаемом подземном пласте - коллекторе-резервуаре) и, в частности, к способу закачивания CO2 в коллектор углеводородов для его хранения

Устройство для пневматического транспортирования сыпучего материала // 2478552

Изобретение относится к пневматическому транспортированию сыпучих материалов и может быть использовано в строительной, металлургической, химической и других отраслях промышленности

Способ создания малопроницаемого экрана в пористой среде при подземном хранении газа // 2483012

Изобретение относится к способу создания малопроницаемого экрана в пористой среде при подземном хранении газа в пористых пластах-коллекторах и может быть использовано в нефтегазодобывающей промышленности

Система транспортирования отходов // 2483996

Изобретение относится к системе транспортирования отходов согласно вводной части п.1 формулы изобретения

Способ безсегрегационной транспортировки порошкообразных материалов // 2487829

Транспортирующая винтовая машина для транспортировки сыпучего материала // 2492128

Способ пневматического транспортирования сыпучих материалов в замкнутом цикле транспортирующего газа // 2495812

Изобретение относится к транспортированию сыпучих материалов в замкнутом цикле газа. Способ включает в себя периодический отбор частиц сыпучего материала из аэросмеси на участке обратной ветви посредством объемного отделителя. Регулируемый процесс транспортирования материала осуществляют с периодом τ, состоящий из двух стадий τ1, и τ2. В течение первой стадии τ1 осуществляется подача сыпучего материала с производительностью, достаточной для устойчивой работы объемного отделителя по очистке от него обратной ветви. В течение второй стадии τ2 материал подают в поток газа с производительностью, повышенной по сравнению с производительностью питающего устройства на величину поступления материала по обратной ветви установки, не уловленного центробежным и объемным отделителями. Изобретение обеспечивает повышение производительности и расширение области применения способа. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Система и способ обнаружения закупорки в канале подачи твердых веществ и газов-носителей в газовый поток // 2496554

Изобретение относится к способу и системе, используемым для мониторинга и обнаружения закупорки в трубопроводе, подающем твердые вещества, жидкости и/или газы в движущийся поток газа. Система включает трубопровод или камеру с отверстием в стенке, удлиненную пику, расположенную в отверстие в стенке, соединяющуюся по текучей среде с рабочим материалом, а также с внутренней частью трубопровода или камеры в точке пересечения с частью газового потока, при этом в каждой пике образован продольный канал, по которому осуществляется соединение по текучей среде, и детектирующее устройство, связанное с датчиком температуры и пикой. Детектирующее устройство включает горячий провод, обладающий заранее заданной температурой, так что увеличение температуры, измеренное этим датчиком, в сравнении с заданной температурой указывает на снижение скорости подачи рабочего материала, причем снижение достаточно значительно для того, чтобы указывать на закупорку. Способ определения наличия закупорки в канале, который частично погружен в поток газа, включает определение скорости подачи или параметра-индикатора скорости подачи рабочего материала и наблюдение за скоростью подачи или за параметром-индикатором скорости подачи для обнаружения снижения скорости подачи. Изобретение обеспечивает эффективное обнаружение закупорок в канале подачи рабочего материала. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 2 ил., 1 табл., 1 пр.

Трубопроводный транспорт // 2499707

Изобретение относится к транспортным системам, для перевозки пассажиров и различных грузов с использованием собственных двигателей, воздушного потока и гравитационного поля Земли. Технический результат - расширение функциональных возможностей транспортной системы за счет возможности экономичного, безостановочного, высокоскоростного перемещения в нем всех видов самодвижущегося наземного транспорта, в том числе по колее или рельсам, с высокой пропускной и провозной способностью под водой и под землей, по земле, над землей и над водой по пересеченной местности, подверженной неблагоприятным внешним воздействиям субъективного и объективного характера. Транспортная система представляет собой трубу с наружным теплоизоляционным слоем, способным отражать или поглощать тепло в зависимости от температуры окружающей среды. Труба разделена на рабочее и технические пространства. Внутри рабочего пространства по дорожному покрытию безостановочно с большой скоростью перемещается грузовой и пассажирский транспорт. При этом для управления движением используются высокоскоростные попутные толкающие воздушные потоки и уклоны по ходу транспорта. 4 з.п. ф-лы.

Способ вакуумно-пневматического транспортирования сыпучих материалов с высокой массовой концентрацией // 2502661

Изобретение относится к области пневмотранспорта, а именно к вакуумно-пневматическому транспортированию сыпучих материалов с высокой массовой концентрацией. Сущность изобретения заключается в том, что осуществляют подачу материала из зоны атмосферного давления в зону, находящуюся под вакуумом, причем вакуум создают поочередным воздействием импульсами от одного из двух или более вакуумных ресиверов, связанных с источником постоянного вакуума так, что при воздействии вакуумного импульса от одного из ресиверов он синхронно на период импульсного воздействия отключается от постоянного источника вакуума, а следующий ресивер подключается к постоянному источнику вакуума. Изобретение позволяет перемещать сыпучий материал с высокой концентрацией по трубопроводам большой протяженности, а также имеющим участки с изменяющимся направлением перемещения (вертикальные, наклонные) с одновременным снижением энергозатрат. 1 ил.